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本周又有一期新的Science期刊（2018年5月18日）發(fā)布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來(lái)。
圖片來(lái)自Science期刊。
1.Science：揭示有益細(xì)菌利用免疫反應(yīng)在腸道中安營(yíng)扎寨
doi:10.1126/science.aaq0926
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州理工學(xué)院的Sarkis Mazmanian教授及其團(tuán)隊(duì)證實(shí)一種特定類(lèi)型的有益細(xì)菌實(shí)際上利用身體的免疫反應(yīng)使得它能夠舒適地在腸道中安營(yíng)扎寨。相關(guān)研究結(jié)果于2018年5月3日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“Gut microbiota utilize immunoglobulin A for mucosal colonization”。
Mazmanian團(tuán)隊(duì)選擇研究一種被稱(chēng)作脆弱擬桿菌（Bacterioides fragilis）的細(xì)菌。這種特定的細(xì)菌種類(lèi)在包括人類(lèi)在內(nèi)的許多哺乳動(dòng)物的大腸中大量存在，而且Mazmanian團(tuán)隊(duì)之前已證實(shí)它保護(hù)小鼠免受某些炎性疾病和神經(jīng)疾病（比如炎癥性腸病和多發(fā)性硬化癥）的影響。令人關(guān)注的是，盡管存在多種脆弱擬桿菌菌株，但是健康人僅與一種脆弱擬桿菌菌株形成長(zhǎng)期的一對(duì)一關(guān)系。
首先，這些研究人員旨在通過(guò)物理觀察脆弱擬桿菌所在的位置來(lái)研究這種細(xì)菌與腸道的共生關(guān)系。通過(guò)對(duì)小鼠腸道樣品進(jìn)行電鏡成像，他們能夠觀察到脆弱擬桿菌聚集在較厚的腸道粘液層（即粘膜層）的深處，靠近腸道表面的上皮細(xì)胞。Donaldson和他的和作者們猜測(cè)這種空間環(huán)境是單個(gè)細(xì)菌種類(lèi)站位腳跟并建立穩(wěn)定的據(jù)點(diǎn)所必需的。
這些研究人員接下來(lái)旨在確定是什么機(jī)制允許脆弱擬桿菌在腸道內(nèi)的如此一種環(huán)境中定植。他們發(fā)現(xiàn)每個(gè)脆弱擬桿菌都被包裹在較厚的由碳水化合物組成的莢膜中。莢膜通常與試圖掩蓋自己而免受身體免疫系統(tǒng)識(shí)別和攻擊的病原菌存在關(guān)聯(lián)。缺乏這種莢膜的突變細(xì)菌不能在腸道粘膜層中聚集和棲息。因此，這些研究人員猜測(cè)莢膜碳水化合物是脆弱擬桿菌菌株在腸道中獨(dú)占它們的空間環(huán)境所必需的。
鑒于已知細(xì)菌莢膜與免疫系統(tǒng)對(duì)病原菌作出的免疫反應(yīng)存在關(guān)聯(lián)，Donaldson和Mazmanian推測(cè)免疫系統(tǒng)也可能對(duì)脆弱擬桿菌莢膜產(chǎn)生免疫反應(yīng)。事實(shí)上，他們發(fā)現(xiàn)抗體，即牢牢抓住特定細(xì)菌或病毒并對(duì)它們進(jìn)行標(biāo)記從而使得其他的免疫細(xì)胞吞噬和破壞它們的免疫蛋白，結(jié)合到腸道中的脆弱擬桿菌莢膜上。一種特殊類(lèi)型的抗體，即免疫球蛋白A（IgA）---事實(shí)上，在人體中，它是zui為大量產(chǎn)生的抗體類(lèi)型---在整個(gè)腸道中發(fā)現(xiàn)到，但是它的特異性功能一直是神秘的。
通常，抗體反應(yīng)意味著致病菌即將死亡。但令人好奇的是，IgA不會(huì)對(duì)通常在腸道中生存的大多數(shù)細(xì)菌產(chǎn)生不利影響。就脆弱擬桿菌而言，這些研究人員發(fā)現(xiàn)IgA實(shí)際上有助這種細(xì)菌粘附到腸道上皮細(xì)胞上。此外，在缺乏IgA的小鼠中，這種細(xì)菌在腸道表面上定植并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定方面不太成功。
2.Science：大量腎臟單細(xì)胞的RNA測(cè)序分析闡明慢性腎臟疾病的發(fā)病根源
doi:10.1126/science.aar2131; doi:10.1126/science.aat7271
近日一項(xiàng)刊登在雜志Science上的研究報(bào)告中，來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了一種特殊類(lèi)型的細(xì)胞或許能在分子水平下驅(qū)動(dòng)正常或病變的腎臟功能。
文章中，研究人員通過(guò)對(duì)來(lái)自健康小鼠腎臟的57979個(gè)細(xì)胞進(jìn)行RNA測(cè)序發(fā)現(xiàn)了特殊的基因突變，這些突變似乎在單一分化的細(xì)胞類(lèi)型中也會(huì)有類(lèi)似的特征，此外，研究人員除了發(fā)現(xiàn)了此前描述的腎臟細(xì)胞類(lèi)型外，還鑒別出了新型的細(xì)胞群。研究者Katalin Susztak表示，本文研究為腎臟生理學(xué)和腎臟疾病的研究提供了的見(jiàn)解，腎臟組織中的每個(gè)細(xì)胞似乎都有著特殊的非冗余功能，而且在特殊癥狀的患者中常常存在異常狀態(tài)的特殊細(xì)胞類(lèi)型。
利用研究人員所開(kāi)發(fā)的方法，他們就能開(kāi)始研究理解腎臟疾病如何從單一細(xì)胞水平開(kāi)始發(fā)生的，在美國(guó)慢性腎臟疾病的流行率大約為14%；研究人員意外地發(fā)現(xiàn)，他們所認(rèn)為的腎臟中兩種*不可逆分化及不同的細(xì)胞類(lèi)型彼此可以相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)他們還在腎臟疾病的小鼠模型中觀察到了這種轉(zhuǎn)換過(guò)程，隨后研究人員對(duì)來(lái)自人類(lèi)腎臟生物樣本庫(kù)中的患者樣本進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種互換作用或許存在于腎臟疾病患者中，當(dāng)腎臟無(wú)法從機(jī)體中移除足夠的酸物質(zhì)時(shí)很有可能還會(huì)進(jìn)一步誘發(fā)腎臟疾病的發(fā)生。
3.Science：鑒定出一種選擇性的自噬受體
doi:10.1126/science.aar2663; doi:10.1126/science.aat7121
自噬體吞噬和降解溶酶體中的細(xì)胞組分。核糖體的降解被稱(chēng)為核糖體自噬（ribophagy），是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源。利用zui近報(bào)道的一種分離溶酶體的方法，Gregory A. Wyant等人描述了不同營(yíng)養(yǎng)條件下溶酶體蛋白質(zhì)組的動(dòng)態(tài)變化。在饑餓誘導(dǎo)的核糖體自噬期間，蛋白NUFIP1是核糖體的一種自噬受體。NUFIP1離開(kāi)細(xì)胞核并直接通過(guò)結(jié)合一種自噬體蛋白靶向核糖體。NUFIP1的缺乏意味著在饑餓期間不能提供足夠的核苷酸，并因此在低營(yíng)養(yǎng)條件下會(huì)發(fā)生細(xì)胞缺失。
4.Science：利用SLAM-seq確定BRD4-MYC軸的直接基因調(diào)節(jié)功能
doi:10.1126/science.aao2793; doi:10.1126/science.aat6664
確定轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控通路的直接靶向是理解它們?cè)谏韺W(xué)和疾病中的作用的關(guān)鍵。Matthias Muhar等人將RNA巰基連接烷基化代謝測(cè)序（thiol–linked alkylation for the metabolic sequencing of RNA, SLAM-seq, 一種對(duì)新合成的mRNA進(jìn)行直接定量的方法）與藥理學(xué)和化學(xué)-基因擾動(dòng)相結(jié)合，以便確定癌癥中的兩個(gè)轉(zhuǎn)錄中心---BRD4和MYC---的調(diào)節(jié)功能，并研究它們對(duì)BET溴結(jié)構(gòu)域抑制劑（BET bromodomain inhibitor, BETi）作出的直接反應(yīng)。這些作者們發(fā)現(xiàn)BRD4作為RNA聚合酶II依賴(lài)性轉(zhuǎn)錄的一種一般性的輔助激活劑發(fā)揮作用，當(dāng)接受高劑量BETi治療時(shí)，它遭受廣泛地抑制。當(dāng)選擇觸發(fā)對(duì)白血病的選擇性效應(yīng)的劑量時(shí)，BETi解除對(duì)一小部分高度敏感的靶標(biāo)（包括MYC）的控制。與BRD4不同的是，MYC主要作為一種控制代謝過(guò)程（如核糖體生物合成和從頭合成嘌呤）的選擇性轉(zhuǎn)錄激活劑發(fā)揮作用。他們的研究建立了一種簡(jiǎn)單的可擴(kuò)展的策略來(lái)鑒定任何基因或通路的直接轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)。
5.Science：探究變暖對(duì)昆蟲(chóng)的影響
doi:10.1126/science.aar3646; doi:10.1126/science.aat6671
昆蟲(chóng)是地球上種類(lèi)zui多的動(dòng)物，在陸地食物網(wǎng)中無(wú)處不在。在變化的氣候中，我們對(duì)它們的命運(yùn)知之甚少；與其他的生物群體相比，關(guān)于昆蟲(chóng)的數(shù)據(jù)也是很少的。R. Warren等人對(duì)氣候變化對(duì)昆蟲(chóng)分布的影響進(jìn)行了范圍的分析。相比于溫度上升限制在2°C時(shí)，當(dāng)溫度上升限制在1.5°C時(shí)，對(duì)于脊椎動(dòng)物和植物而言，到2100年時(shí)丟掉一半以上地理范圍的物種數(shù)量會(huì)減半。但是對(duì)于昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，它們的物種數(shù)量減少了三分之二。
6.Science：三分之一的受保護(hù)土地受到人類(lèi)的巨大壓力
doi:10.1126/science.aap9565
越來(lái)越多的保護(hù)區(qū)被認(rèn)為是保護(hù)生物多樣性的重要途徑。盡管保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的土地比例從9％增加到15％，但是Kendall R. Jones等人發(fā)現(xiàn)三分之一的保護(hù)區(qū)受到人類(lèi)密集活動(dòng)的影響。因此，即使是受保護(hù)的風(fēng)景區(qū)也會(huì)遇到一些人為的壓力，僅zui偏遠(yuǎn)的北部地區(qū)幾乎保持不變。（生物谷 ）
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